Les merveilles de la science, ou Description populaire des inventions modernes

On se propose de passer en revue, dans ce volume, les progrès récents accomplis par la science et l'industrie dans la construction des chemins de fer. Et comme les chemins de fer étendent aujourd'hui sur les deux hémisphères leur puissant et bienfaisant réseau, nous sommes conduit à les étudier dans les cinq parties du monde.

Le titre de ce volume en fixe d'avance le plan. Nous nous occuperons successivement des progrès récemment accomplis dans la construction des chemins de fer, en Europe, en Amérique, en Asie, en Afrique, en Australie. Bien entendu que la longueur de nos descriptions, ou récits, sera fort inégalement répartie entre chacune de ces cinq divisions de notre sujet. L'Europe et l'Amérique y figureront dans une proportion considérable, relativement à la petite part qui sera réservée aux trois autres groupes géographiques. Les chemins de fer, qui ont réalisé toutes leurs merveilles en Europe et en Amérique, ne font que poindre dans les terres lointaines encore déshéritées m. ^

des bienfaits de la civilisation et des arts. Dans son cours à l'École polytechnique, Gay-Lussac disait que l'on peut mesurer le degré de civilisation d'un peuple à la quantité de fer qu'il consomme annuellement. Gay-Lussac n'a pas connu les chemins de fer; mais, s'il eût vécu de nos jours, il eût ajouté — ce que nous nous permettrons de dire à sa place — que le développement des chemins de fer est en raison directe de la richesse et de la puissance industrielle d'une nation. La locomotive, avec son panache de flamme et de feu, est le rayonnant flambeau qui précède et annonce l'arrivée, dans chaque pays, des idées destinées à régner un jour sur toute l'étendue de la terre habitée, pour apporter la concorde et la prospérité dans des régions encore en proie à la barbarie sociale, aux plus tristes préjugés et aux ténèbres de l'ignorance.

Les chemins de fer en Europe.

On éprouve quelque embarras lorsqu'il s'agit de spécifier, pour en faire l'objet d'une étude sérieuse, les progrès réalisés dans ces dernières années par l'industrie et l'art des chemins de fer en Europe. Ne pouvant dépasser certaines limites, dans cette première section, nous nous bornerons à considérer comme acquisitions qui nous paraissent les plus importantes, les plus utiles et les plus pratiques, les inventions suivantes :

1° Les chemins de fer de montagne. — Avant 1870 les voies ferrées remontaient avec peine des pentes d'une faible inclinaison. Depuis cette époque, les perfectionnements apportés aux locomotives, et surtout la généralisation des rails à crémaillère, ont permis de faire gravir aux convois des rampes très fortes.

Et trois ordres d'inventions ont été ici réalisées. On a donné aux locomotives le moyen de gravir des pentes excessives, pour franchir les rampes et les déclivités des montagnes, le long de lacets sinueux. — On a créé des chemins de fer de touristes, qui gravissent presque à pic les montagnes escarpées, mais qui ne transportent que des voyageurs, pour leur donner les spectacles variés du paysage et des vallées environnantes. — On a combiné les deux systèmes, pour établir des voies industrielles, faisant remonter aux matériaux les pentes les plus raides. — On a joint les voies ordinaires, c'està-dire les rails avec simple adhérence, aux voies à crémaillère, pour faire un service continu sur une même ligne, en faisant passer la même locomotive sur les deux genres de rails.

2° Les tramways. — Les tramways sont des rails d'un creux particulier, qui pénètrent à l'intérieur des villes, et dont les véhicules peuvent être mis en mouvement par des chevaux, parla machine à vapeur, par l'air comprimé, ou par l'électricité. Nous aurons à étudier ces divers modes de traction appliqués aux transports à l'intérieur des villes.

3° Les chemins de fer électriques. — Dans un avenir éloigné, mais peut-être inévitable, la puissante et orgueilleuse locomotive est appelée à

céder le pas à la modeste traction électrique. Sans doute les chemins de fer électriques ne sont encore qu'à l'état d'ébauche; mais c'est pour nous un motif de plus de faire connaître exactement les principes sur lesquels est fondé leur mécanisme, et de signaler les premières applications qui en ont été réalisées jusqu'ici.

4° Les chemins de fer fonctionnant par la pression atmosphérique. — Tout le monde connaît les tubes atmosphériques, ou pneumatiques , qui servent, dans l'intérieur des villes, à transporter les dépêches écrites, pour suppléer à la télégraphie électrique. Sur le même principe, on a fait, en Europe, quelques essais, plus ou moins importants, que nous aurons à mentionner.

5° Les chemins de fer a voie étroite. — Ce système, autrefois exceptionnel, tend à prendre beaucoup d'importance, grâce à l'extension générale du réseau de nos voies ferrées dans les petits centres de population. De même que les ruisseaux alimentent les rivières, et que les rivières alimentent les grands fleuves, les chemins à voie étroite, c'est-à-dire les chemins locaux, industriels ou de petite communication, donnent la vie aux lignes secondaires, qui entretiennent les grandes lignes.

6° Les nouveaux freins a vide et a air comprimé. — Avant 1870, l'arrêt rapide d'un train était la pierre philosophale de l'art de l'ingénieur des chemins de fer. Aujourd'hui, le mécanicien arrête son train avec une facilité et une promptitude inouïes. C'est grâce au frein à vide, ou à air comprimé (frein Wingthenouse) que cet admirable résultat doit être attribué. Ce qui n'ôte pas, d'ailleurs, tout leur mérite aux freins électriques, dont nous aurons également à parler.

7° Les nouveaux systèmes de signaux, assurant la sécurité complète des trains. — Un immense perfectionnement, garantissant la sécurité des convois et la vie des voyageurs, a été réalisé, depuis 1870, grâce à divers signaux optiques, électriques et autres, et surtout par l'ensemble connu sous le nom de block-system, que nous aurons à décrire.

Les chemins de fer de montagne. — Engerth construit les premières locomotives destinées à la traversée des montagnes. — Un voyage sur le chemin de fer du Sommering. — Le chemin de fer de Pistoïe à Bologne. — Principales lignes de chemins de fer de montagne existant en Europe. — Ce que c'est qu'une locomotive de montagne.

La locomotive est une machine vraiment merveilleuse, quand il s'agit de la traction sur un plan horizontal. Elle réalise une vitesse considérable, jointe à une grande facilité d'arrêt et de remise en marche. Elle obéit, avec la souplesse et la docilité d'un cheval bien dressé, à la main et à la volonté du mécanicien. Mais cette machine, si admirable en plaine, perd tous ses avantages quand il faut remonter une pente. Pour traîner un poids d'une tonne, sur des rails en ligne bien horizontale, il ne faut qu'un effort mesuré par un poids de 8 kilogrammes. Mais si la ligne s'élève d'un millimètre par mètre, seulement, il faut un effort double que sur un plan horizontal. Aussi les rampes que l'on admet sur les lignes de chemin de fer, ne dépassent-elles pas 25 à 30 millimètres par mètre, c'est-à-dire 2 à 3 pour 100.

C'est pour cela que, dans la construction des voies ferrées, on s'impose des sacrifices si considérables pour maintenir la voie au même niveau. C'est pour cela qu'on élève à grands frais des remblais et des viaducs, en réduisant l'inclinaison de la voie aux plus strictes limites. C'est pour cela enfin qu'on se voit presque toujours obligé d'allonger artificiellement la ligne qui relie deux stations extrêmes.

Ainsi développé, le tracé donne lieu à un grand nombre d'ouvrages d'art : tunnels, viaducs, chaussées et remblais. De là est résulté le magnifique ensemble de gigantesques travaux d'art qui fait honneur au savoir des ingénieurs de l'Europe et à la richesse des nations, mais qui a englouti des sommes énormes, et qui ne permet de construire que les lignes importantes, justifiant, parleur revenu, les grandes dépenses qu'elles nécessitent. Combien de lignes de chemins de fer auraient été exécutées si les locomotives avaient pu gravir sans difficulté les fortes pentes ! Les chemins de fer des Pyrénées qui, en France et en Espagne, s'arrêtent de chaque côté de cette chaîne de

montagnes, et semblent se tendre inutilement la main, en sont un exemple frappant.

Cependant on a, de nos jours, abordé de front la question de faire remonter aux convois des rampes d'une assez forte inclinaison. Pendant longtemps, on considéra comme chimérique l'idée de créer des chemins de fer clans les

FlG. 1. LA BAVABIA, DE MAFFEI

montagnes. Aujourd'hui, cette difficulté arrête beaucoup moins les ingénieurs, qui entreprennent de poser des voies ferrées quels que soient les niveaux des pays à traverser. La locomotive, et plus tard la voie, ont été modifiées pour répondre à ces besoins nouveaux.

C'est dans la construction du chemin de fer qui traverse le Sommering,

en Autriche, que le problème de la construction des lignes à forte pente s'imposa pour la première fois. L'ingénieur autrichien, Engerth, rendit son nom célèbre en construisant, le premier, de puissantes locomotives, capables de remonter de fortes rampes, reliées par des courbes de petit rayon, et de parcourir, comme les routes de voitures, une suite de lacets, dans les montagnes. Comment Engerth fut-il conduit à créer les locomotives de montagne ?

long de la montagne du Sômmering, des pentes continues de 2, 5 pour 100, avec des lacets sinueux, dont le rayon de courbure descendait fréquemment à

180 mètres. Aucune locomotive alors connue ne pouvait accomplir un pareil travail.

FlG. 4. — CHEMIN DE FER DU SÔMMERING : LE CHATEAU DE KLAMM

Le gouvernement autrichien décida d'ouvrir un concours entre les constructeurs pour la solution de ce problème, considéré, à juste titre,

comme capital pour l'avenir des voies ferrées en général, et, en particulier, pour celui du chemin projeté de Vienne à Trieste.

FlG. 5. — CHEMIN DE FER DU SoMMERING : LE VIADUC DE LA II1Y1ÈHE-1 ROIDE

Le prix fut remporté par un constructeur de Munich, Maffei, avec sa locomotive la Davaria (fig. 1 , page 6) dans laquelle on avait réuni la locomotive

avec le tender, au moyen de roues dentées et de chaînes sans fin; de telle sorte que le poids du tender s'ajoutait à celui de lalocomotive, pour accroître l'adhérence sur les rails.

Cependant le système de la Bavaria, mis à l'essai, ne répondit pas aux espérances des directeurs du chemin de fer de Vienne à Trieste : les chaînes se brisaient fréquemment.

Engerth, ingénieur autrichien, compléta avec bonheur les améliorations réalisées par Maffei. 11 fallait obtenir une très grande puissance de traction, sans changer les dimensions ordinaires de lalocomotive, et sans modifier les rails. Engerth parvint à ce résultat en rendant solidaires le tender et la locomotive par l'accouplement des roues, mais sans aucun emploi de chaînes, comme le montre notre croquis (fig. 2, page 6). En même temps, le foyer subissait une grande augmentation d'étendue : le nombre des tubes à fumée, ainsi que leur longueur, prenaient un accroissement proportionnel.

Il faut ajouter que, dans les premières locomotives construites par Engerth, les roues du tender et celles de la machine, reliées par un engrenage, composé d'une cheville ouvrière, formaient une sorte d'articulation, qui donnait de la mobilité à ce long véhicule remorqueur. Cette disposition fut supprimée plus tard, c'est-à-dire dans les machines Engerth qui furent construites en France pour desservir des rampes beaucoup moins prononcées que celles du Sômmering. Aujourd'hui, l'articulation, c'est-à-dire la mobilité du système, est tout à fait abandonnée. Mais au Sômmering elle contribua beaucoup à accroître l'effort des machines.

Les locomotives Engerth avaient été créées originairement, pour remorquer les marchandises. Les avantages que l'on obtint de ces machines pour cet usage, amena à en faire des locomotives de voyageurs, en leur donnant à traîner un plus faible poids ; de sorte que le chemin de fer de Vienne à Trieste put être exploité pour toutes sortes de transports, malgré les pentes considérables qu'il présente. Bientôt ce système se généralisa sur les autres dhemins de fer, et la locomotive de montagne fut créée, en ce sens que la locomotive à marchandises devint locomotive de montagne à la condition de l'atteler à un petit nombre de wagons à voyageurs.

La montagne du Sômmering est franchie par une suite de tunnels, viaducs et rampes, qui en font une des lignes les plus curieuses de l'Europe. Nous représentons dans les figures qui accompagnent ces pages (fig. 4, 5, 6, 7, 8, 9 et 10), quelques-uns des points de vues les plus curieux du trajet de Vienne à Trieste.

Le chemin de fer qui traverse le Sômmering est le premier qui

LES VOIES FERRÉES EN EUROPE il

ait franchi les Alpes. Commencé en 1848, il fut inauguré en 1854. C'est une partie de la ligne qui unit aujourd'hui Vienne à Trieste. Un recueil contemporain a décrit en ces termes la voie ferrée : « Quand on descend de Vienne vers Trieste, on remonte la voie ferrée de Sommering à Gloggnitz, bourg de la basse Autriche, situé à une des extrémités de la verte vallée de Reichenau. De là jusqu'à Murzuschlag, en Styrie, la route n'est, pour les voyageurs qui aiment les grands spectacles de la nature, qu'une suite de surprises et d'enchantements. On s'élève peu à peu, à la suite de la vapeur, au-dessus des vallées ; et, par mille détours, on côtoie, on traverse, on gravit, on descend les hautes montagnes du Sommering, ce rameau sauvage des Alpes Noriques, sans cesser un instant d'avoir sous les yeux les perspectives les plus diverses et les plus inattendues. Le versant nord, qui regarde l'Autriche, est escarpé, aride, imposant, coupé de fondrières; le versant sud, qui s'incline doucement vers la Styrie, est couvert de riches pâturages et de jolis hameaux. Quelquefois on est dominé par un pic noir et nu, qui perce les nuages ; quelquefois par un château fort, comme celui de Klamm. On entend mugir au-dessous de soi les eaux froides des ruisseaux, parmi les éboulements des montagnes; les forêts de sapins alternent avec les prairies. On est suspendu seize fois, sur les viaducs, au-dessus des torrents et des abîmes. On s'engouffre quinze fois dans les ténèbres des montagnes. L'un de ces souterrains a une longueur de 1,428 mètres, et l'on est, en ce moment, sous le sommet le plus élevé du Sommering, qui est à 990 mètres au-dessus de la mer Adriatique. De là on descend, avec une rapidité merveilleuse, à Murzuschlag, qui n'est plus qu'à 337 mètres au-dessus du rivage de Trieste, et où le paysage redevient calme et souriant.

« Qui veut jouir sans fatigue des grands contrastes de la nature du Nord avec celle du Midi, trouve, dans le Sommering, une voie nouvelle, préférable peut-être au Splugen, au Saint-Gothard, au Simplon et au mont Cenis, en ce que, brusquant toute transition, elle transporte le touriste, comme dans un songe, de Vienne, la plus brillante et la plus animée des capitales du Nord, à Venise, la plus poétique et la plus silencieuse des villes de l'Italie. Les bateaux à vapeur conduisent, en six heures, du port de Trieste au port du Lido : les valses de l'Élysée de Daum ou de la Sperlsaal résonnent encore aux oreilles, et l'on entend déjà les murmures harmonieux des voix vénitiennes, sur le quai des Esclavons. »

Après l'ingénieur autrichien , Engerth , l'ingénieur français , Jullien , directeur des chemins de fer de l'Ouest, réussit à construire une excellente locomotive

de montagne. Cette machine remonta, en effet, le coteau de Saint- Germain, et remplaça, en 1859, le système pneumatique, reconnu inefficace et trop dispendieux.

Après Engerth et Jullien, les constructeurs ont encore perfectionné les locomotives qui, grâce à leur puissance, à leur poids, peuvent servir pour la traction des marchandises, en plaine, et pour remonter des rampes de

FlG. 6. — VIADUC DE VVEINZETWALD, SUR LE CHEMIN DE FER DU SOMMERLNG

30 millimètres par mètre, afin de suivre les détours des montagnes, à la condition de ne traîner qu'un petit nombre de wagons à voyageurs.

Le système qui permet d'arriver à ce résultat consiste à coupler ensemble les roues du tender et de la locomotive, pour obtenir une adhérence considérable — à augmenter beaucoup les dimensions du foyer et le nombre de (ubes à feu de la chaudière, — et à diminuer les dimensions des roues pour obtenir moins de vitesse, mais plus de puissance.

LES VOIES FERRÉES EN EUROPE i;j

Rien n'est plus intéressanl que le voyage en chemin de fer le long d'une ligne de montagne, au moyen des puissantes locomotives construites sur le type des machines d'Engerth. Je n'oublierai jamais la sensation de surprise et de plaisir que j'éprouvai lorsque je parcourus, pour la première fois, en 1869,1a ligne de Pistoïe à Bologne, la plus célèbre en ce genre, et sur laquelle, grâce à la continuelle ascension du train, le voyageur voit se succéder une série de points de vues pittoresques et d'ouvrages d'art, tels que tunnels, ponts et viaducs, destinés à transporter les convois d'une vallée à l'autre, ou à franchir des torrents.

J'avais passé une journée dans la petite ville de Pistoïe, où des œuvres

FlG. 7. — TUNNEL DU WEINZETWALD, SUR LE CHEMIN DE FER DU SOMMERING

charmantes d'architecture et de peinture laissent une si douce impression dans l'esprit; et, vers le milieu du jour, je me rendis au chemin de fer, pour prendre le train allant à Bologne. Mais le convoi venant de Florence n'était pas encore arrivé, et je dus attendre longtemps son passage. Une pareille inexactitude causerait, en France, autant de colère que d'inquiétude. En Italie on prend un retard le plus philosophiquement du monde. Les employés et les faccMni, habitués à ces lentes allures de leur chemin de fer, se mirent, sans plus de souci, à jouer à la mora, le jeu favori du peuple.

Mais un coup de sifflet interrompt bientôt les parties de mora. C'est le train de Bologne. Nous partons.

Nous partageons la voiture avec une dame, qui conduit à Bologne sa fdle,

atteinte de phtisie. Elle espère que la science des médecins de cette ville célèbre rétabliront la pauvre enfant. Mais la jeune malade sourit tristement. On voit qu'elle envisage sans crainte le triste sort qui l'attend, et son doux visage porte l'empreinte d'une ineffable résignation.

On lui a fait un lit avec une planche et un matelas posés en longueur sur les deux premiers fauteuils du wagon. Elle est là, couchée, immobile et pâle comme une figure de cire. Sa main diaphane joue avec un bouquet de roses, dont les pétales s'éparpillent autour d'elle.

Cette belle enfant qui promenait un limpide regard sur la riante vallée de

FlG. 8. — VIADUC SUR LA ROUTE DU SÔ.M.UERLNG

TOmbrone, comme pour lui faire ses adieux, a-t-elle été conservée à sa mère et au bonheur? Ou bien, moissonnée au printemps de sa vie, a-t-elle emporté, dans les replis de sa robe virginale, les illusions d'un cœur candide et pur ?

Que d'images touchantes sont entrevues, dans le cours rapide de la vie, et dont on ne connaîtra jamais la destinée ! Que de chapitres ébauchés et brusquement interrompus ! Que de sites sans histoire, de romans sans dénouements et de types mystérieux l'observateur ne rencontre-t-il pas sur son chemin? Que de pages blanches sont renfermées dans le livre de l'existence humaine, et que l'imagination seule peut remplir !

La douce vallée de l'Ombrone s'étend jusqu'au pied des Apennins. Cette partie de la chaîne des Apennins est particulièrement âpre et sauvage. Coupée de torrents et d'abîmes, elle semble destinée à isoler la Toscane du monde.

Jamais région ne parut moins propre à l'installation d'un chemin de fer, que ces montagnes ardues. La vapeur a pourtant triomphé de ces remparts déchiquetés. Aujourd'hui, des locomotives, traînant de nombreux wagons, montent, descendent, s'enfoncent, tournent, disparaissent et reparaissent dans les profondeurs de ces gorges abruptes, aussi facilement que ces souris mécaniques qui, au grand ébahissement des enfants, sortent incessamment de leur antre de carton. .

Le raihvay de Pistoïe à Bologne est une merveille de l'art. Au lieu

FlG. 9. — STATION AU HAUT DE LA MONTAGNE DU SÔMMERING

d'avoir évité les obstacles, les ingénieurs semblent les avoir recherchés, et ils ont réalisé des tours de force continuels. Soit que le train dessine ses courbes sinueuses au bord des précipices ; soit qu'il traverse, aumoyen d'élégants viaducs, des torrents écumeux; ou qu'il pénètre souterrainement dans l'épaisseur de la montagne, partout se rencontrent des difficultés admirablement vaincues par le génie de l'homme.

C'est en plein hiver que je faisais la traversée de ces montagnes, et les tableaux qui passaient sous mes yeux étaient plus beaux encore, vus en cette saison. Les cimes des Apennins couvertes de neige, et les cascades cristallisées par le froid, produisaient des effets splendides ; tandis que de rares villages qui émergeaient de loin en loin parmi les rochers et les arbres, ressemblaient à des nids humains perdus dans la nature.

Les pluies de l'automne avaient gonflé les rivières, plusieurs ponts avaient été emportés, la campagne était sous l'eau, et ces dégâts rendaient le trajet singulièrement accidenté. On avait jeté çà et là quelques planches, pour retenir les terres des talus ; mais ce faible soutien n'avait pu lutter contre les éboulements, et ce n'était pas sans une certaine crainte que l'on traversait ces endroits périlleux, que signalait un drapeau rouge. C'est ainsi que nous traversâmes les stations de Piastre et de Pianasartico.

Porretta est la station la plus importante de toute la ligne : c'était autrefois le dernier village des Romagnes, vers la frontière toscane.

Porretta possède des sources thermales renommées clans la contrée. Des mêmes roches d'où jaillissent les eaux thermales, s'échappent des jets abondants d'un gaz, qui est de l'hydrogène carboné. Il suffit d'approcher une allumette des orifices d'où s'échappe ce gaz, pour les voir flamber, comme de petits volcans.

Il n'est pas sans intérêt de dire, à cette occasion, que bien avant l'invention du gaz d'éclairage, une des petites places de Porretta, celle qui est au devant l'établissement des bains, était éclairée au moyen du gaz que fournissait l'usine naturelle de la montagne. C'est un pauvre cordonnier, Pietro Spiga, qui avait eu l'initiative de cette innovation de l'éclairage au moyen du gaz fourni par la nature.

Les eaux de Porretta sont recommandées contre les maladies de la peau. Selon la légende du pays, la découverte de leur efficacité serait due à un assez singulier hasard. Un paysan avait chassé de son étable, pour ne pas le tuer, un bœuf tellement lépreux que sa peau même n'était plus bonne à rien. Quelque temps après, notre paysan rencontra son bœuf dans les prés qui avoisinent les sources thermales, et il fut frappé de reconnaître dans son état une amélioration manifeste. Il le revit un peu plus tard, et cette fois tout à fait guéri. Le paysan avait remarqué que le bœuf allait se désaltérer à des eaux chaudes et fétides dont nul homme ou nul animal n'avait voulu boire jusqu'alors. Il en conclut que la guérison de son bœuf devait être attribuée à ces eaux, et cette cure in anima vili devint le signal de la réputation médicinale des eaux de la source de Porretta.

Les Égyptiens élevaient des statues zxiBœuf Apis. Une statue au bœuf de Porretta serait tout aussi méritée, si la reconnaissance était une des vertus des propriétaires d'eaux minérales.

Au sortir de Porretta, on côtoie le Reno, longtemps avant de le traverser. À chaque tour de roue, quelque torrent, quelque veine d'eau, débouchant d'un pli de la montagne, vient grossir l'artère centrale. Les pentes rapides sont revêtues d'une végétation drue et vive : les chênes, les châtaigniers, les yeuses,

à l'éternel feuillage, encadrent harmonieusement les prairies naturelles Les maisons sont rares, les villages très agglomérés et situés, en général, au fond des vallées. On n'aperçoit, sur les hauteurs neigeuses et dépouillées, que de rares cabanes, qui servent d'asile aux pâtres, pendant l'été.

Reprenons cependant notre course à travers les Apennins. Hérissant de mille manières le sol de l'Italie, les Apennins y forment de pittoresques remparts, mais jamais leurs flancs sauvages n'ont été franchis d'une façon aussi originale que par le chemin de fer de Pistoïe à Bologne, qui les perce d'outre en outre. Le convoi ne sort d'un tunnel que pour entrer dans un autre. On ne revoit un moment le jour, que pour être plongés, peu d'instants, après, dans de nouvelles ténèbres ; de sorte que l'appréhension naturelle qui fait redouter à l'homme le passage d'un souterrain, prend ici les proportions d'un véritable cauchemar. Ces brusques alternatives d'obscurité et de lumière, se succédant sans relâche, avec une prodigieuse rapidité, provoquent une sorte de vertige. D'un autre côté, comme l'oeil, à l'issue de l'obscurité, a quelque peine à supporter l'éclat du jour, on croit voir, par un singulier effet d'optique, la campagne enveloppée d'une sombre nuance de bistre, chaque fois que l'on sort d'un tunnel, pour revoir la lumière.

De contraste en contraste, et de tunnel en tunnel, on arrive enfin à Sasso.

Sasso signifie « rocher ». En effet, des piliers gigantesques formés par des roches, surplombent le tracé du chemin de fer. On remarque, en passant, que ces masses calcaires, aux surfaces perpendiculaires et unies, sont percées de trous et de fenêtres. C'est qu'il y a là nombre de maisons creusées à vif dans le roc, et habitées par de modernes troglodytes. Les pauvres habitants de ces montagnes vivent dans des tanières, comme les ours et les renards.

Mais bientôt les cimes rocheuses s'adoucissent, les Apennins s'élargissent, les souterrains disparaissent, et une plaine féconde, entourée de mamelons verdoyants, s'étend jusqu'à l'horizon. Peu à peu la campagne s'enrichit de maisons de plaisance, d'arbustes, de madones et de fleurs. Une ville dessine d'élégants monuments sur le ciel : c'est Bologne.

Lorsqu'on approche de Bologne, on tourne, par un long circuit, les collines qui forment les premiers contreforts de l'Apennin, et l'on franchit, sur un pont, aux arches innombrables, long de près d'un kilomètre (fig. 11), le vaste lit du Reno, qui, après être descendu de la montagne, rapide et torrentueux, semble se reposer et s'élargir dans la plaine.

De Pistoïe à Bologne la voie ferrée se développe sur une longueur de 94 kilomètres, tandis que la distance réelle d'une ville à l'autre n'est guère

que de 60 à 65 kilomètres. Les niveaux des deux villes, c'est-à-dire des deux plaines que sépare l'Apennin, sont à une hauteur un peu différente : Bologne est à 46 mètres au-dessus de la mer, Pistoïe à 64 mètres. Le point culminant de la ligne, qui est marqué par la station de Fracchia, est à 627 mètres. Pour atteindre ce passage entre les deux versants, la voie trace des courbes qui se tordent parfois jusqu'à un rayon de 31m ; elle suit des pentes dont l'inclinaison maxima atteint 32 m. par kilomètre.

Lesœuvres d'art se touchent, pour ainsi dire, bout àbout, les ponts succèdent aux viaducs, les remblais aux tranchées. Les tunnels, qui sont au nombre de 45, couvrent un quart environ du parcours entier, soit 20 à 23 kilomètres. La rivière du Reno, dont les méandres descendent de l'Apennin vers Bologne, est traversée jusqu'à vingt fois par le hardi tracé de la ligne. On compte, avec les 45 tunnels, 30 ponts et 8 viaducs considérables, parmi lesquels quelques-uns, à plan courbe, ont plusieurs centaines de mètres de longueur, et trois rangs d'arches superposées.

Cette ligne a été construite sur les plans et sous la direction de l'ingénieur Protche, qui fut secondé, dans ce gigantesque travail, par ses collègues, Lieben et Petit. Elle est l'œuvre d'ingénieurs français, pour lesquels ce ne fut pas un faible titre de gloire.

Les deux lignes du Sommering en Autriche et de Pistoïe à Bologne, ne sont pas les seules qui donnent au touriste le plaisir de faire en wagon latraversée de pays montagneux, et de jouir, sans fatigue, de la vue de contrées pittoresques. Depuis quelques années les chemins de fer de montagne ont été fort multipliés. Des rampes, qui, jadis, paraissaient inabordables, sont franchies, au prix, bien entendu d'une grande perte de force mécanique.

Les Apennins du sud de l'Italie sont traversés aujourd'ui, comme ceux du Nord, par des lignes de chemins de fer. La ligne deNaples à Foggia est extrêmement remarquable sous ce rapport: elle peut rivaliser avec celle de Bologne à Pistoïe. Construite plus récemment et par les ingénieurs italiens, elle a pu profiter de l'expérience et des faits acquis par la création de la ligne de Pistoïe à Bologne.

Nous citerons, comme exemples de lignes présentant des rampes de 15 à 20 millimètres par mètre: en Allemagne, celles de Forbach à Niederbronn, en Alsace, — en France, celles de Moulins à Montluçon, — de Mézières à Hirsen, — de Lyon à Grenoble, — de Montauban à Rodez, — de Mouchard à Pontarlier, etc.

En Norwège, on peut signaler la ligne de Christiania à Trondhyem, qui traverse les Alpes scandinadives, à 688 mètres de hauteur ; — en Suisse, celle

de Lausanne à Berne, — en Espagne, la ligne d'Irun à Madrid, qui s'élève parfois à une hauteur de plus de 1300 mètres, sans dépasser, toutefois, une pente de 15 millimètres.

On rencontre sur plusieurs grandes lignes de l'Europe, des pentes de 2,5 pour 100. Telles sont, en France, la ligne d'Alais à Brioude, pour la traversée des Cévennes, — en Allemagne celle deNeueumarkt à Markschurgast, pour passer du bassin du Mayn dans celui de la Saare. Les mêmes rampes existent

dans les trois lignes du Brenner (de Bludenz à Insbrùck), du Sommering (de Vienne à Trieste, entre Glognitz et Murzuschlag) et sur la magnifique rampe de Bologne à Pistoïe, pour la traversée des Apennins du Nord, que nous avons longuement décrite plus haut.

La ligne de Turin à Gènes présente une pente de 35 millimètres par mètre, sur la rampe célèbre du Giovi, où Germano Sommeiller voulait établir son bélier hydraulique, ainsi que nous l'avons raconté dans le volume précédent de cet ouvrage (1).

Disons enfin que la pente de la ligne d'Enghien à Montmorency n'est pas moindre de 40 millimètres par mètre.

Cependant il ne suffit pas, pour la traversée des montagnes, de remonter des rampes de 3 à 4 centimètres ; il faut encore pouvoir circuler sur des courbes qui, dans certains cas, peuvent descendre à un minimum de 50 mètres de rayon. Plusieurs types de locomotives ont résolu ce double problème. Nous citerons, entre autres la locomotive Rarchaert et la locomotive Fairlie.

La première de ces locomotives est à huit roues couplées deux à deux et divisées en deux groupes de quatre roues, formant chacun un chariot spécial. Chaque chariot peut tourner autour d'une cheville ouvrière, dans une crapaudine fixée au bâti. Dès lors, les deux systèmes d'essieux restant parallèles dans les parties droites de la voie, peuvent se disposer à angle convenable dans les parties courbes, et éviter ainsi les frottements considérables sur les rails que subiraient les roues motrices des locomotives ordinaires et non articulées.

La locomotive Rarchaert a fonctionné avec succès sur la ligne de Vitré à Fougères, et sur la ligne du Nord.

La locomotive Fairlie est portée, comme la locomotive Rarchaert, par deux trucs mobiles, mais à chacun de ces trucs correspond un appareil moteur complet. Ce sont deux machines placées, pour ainsi dire, dos à dos. Une même cabine, installée au milieu, abrite à la fois le mécanicien et le chauffeur. Le chauffeur surveille et entretient deux foyers ; le mécanicien prend en mains les organes du mouvement des deux appareils.

Les usines françaises construisent des locomotives à marchandises, qui appliquées aux chemins à rampe, remontent facilement des pentes de 2 à 3 centièmes. Nous mettons sous les yeux de nos lecteurs le dessin d'une locomotive de ce genre, que l'usine de Fives-Lille a construite pour les chemins de fer Russes.

(1) Notice sur le mont Ceuis.

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Cette locomotive est à 8 roues couplées. Comme il est très intéressant de connaître les dimensions principales de ce puissant remorqueur, nous en donnons ici le tableau :

Diamètre des cylindres à vapeur Om,500

Course des pistons des cylindres à vapeur .... 0m,650

Diamètre des roues lm,300

Timbre de la chaudière (pression par cenlim. carré]. 7 kilogr.

( Longueur I m,951

Grille < Largeur lm,075

( Surface . , 2m,097

Tubes à fu- ( Longueur entre les plaques tubulaires. 5m,100

mée de la < Diamètre extérieur 0m,030

chaudière. / Nombre 226

Du foyer llm,10

Des tubes 173m,802

Totale 18im,962

Longueur totale de la locomotive 9m,500

Surface de chauffe de la chaudière.

Nombre de tonnes remorquées par la locomotive, non compris le poids de la machine et du tender :

En plaine 1000 tonnes.

Sur une rampe de 5 millièmes 500 »

Poids de la machine vide . 40.700 kilog.

» en service 15.700 »

Poids du tender vide 12.700 »

» en service . ... ... 26.500 »

On remarquera, sur la figure 13, la forme de la cheminée, qui s'évase en entonnoir, comme celle delà locomotive américaine. Cette disposition a été adoptée parce que le foyer est alimenté, sur les chemins de fer russes, avec du bois. Une trappe placée à l'intérieur du tuyau de la cheminée, retient les escarbilles, les empêche d'être projetées au dehors, et permet de les extraire, a la fin de la course.

Les chemins de fer funiculaires. — Le chemin de fer de Lyon à la Croix-Rousse. — Le chemin de fer de Lyon à Fourvière.

Quand les plans inclinés qu'il s'agit de franchir dépassent une certaine limite, les locomotives les plus puissantes et les mieux disposées pour remonter les rampes, ne suffiraient plus à la tâche. On est alors obligé de se servir de machines à vapeur fixes, pour remorquer les convois, au moyen de cordages qui s'enroulent sur un cabestan, et qui se déroulent pour la descente.

Les voies ferrées où l'on fait usage de machines à vapeur fixes et de cordages remorqueurs, portent le nom de chemins [funiculaires, mol quelque peu barbare, mais d'une étymologie juste, le mot funis, en latin, signifiant corde, ou câble. On aurait pu les appeler chemins à câble, ou plus simplement encore, comme font les Lyonnais, chemins à ficelle, mais le mot funiculaire a prévalu.

Les chemins de fer funiculaires de la Croix-Rousse et de Fourvière, qui fonctionnent à l'intérieur de la ville de Lyon, sont des types du genre. Nous les décrirons donc ici tous les deux, avec quelques détails.

Le chemin de fer funiculaire de Lyon à la Croix-Rousse remonte à 1862. Il fut créé sur le modèle du plan incliné du chemin de fer de Liège, qui a fait époque dans l'histoire des chemins de fer.

Le plan incliné de Liège réalisait des pentes variant de 14 à 30 pour 100. La tension des câbles était réglée par un chariot roulant, placé en arrière du bâtiment des machines à vapeur fixes. Un contrepoids de 7 tonnes, qui descendait dans un puits de 30 mètres de profondeur, retenait en arrière, le chariot de tension.

Le plan incliné du chemin de fer de Liège ne sert plus aujourd'hui qu'à remorquer les trains de marchandises. Pour les trains de voyageurs, des locomotives suffisamment puissantes l'ont remplacé. C'est pourtant sur ce type mécanique que les ingénieurs du chemin de fer de Lyon à la Croix- Rousse, MM. Molinos et Pronnier, construisirent leur chemin funi-

< /(/u/rc, qui rend encore aujourd'hui les plus grands services aux habitants des quartiers bas de Lyon.

La rampe est de 16 pour 100.

Nous décrirons cet intéressant monument de l'art moderne, d'après le mémoire publié en 1862 parles ingénieurs, MM.Molinos et Pronnier, auteurs de cette remarquable construction.

Le plateau de la Croix-Rousse, voisin du quartier des Terreaux, le plus populeux et le plus commercial de la ville de Lyon, est situé à une altitude considérable au-dessus de la presqu'ile lyonnaise. Il est, en grande partie, habité par les ouvriers en soie. Les relations incessantes qui existent entre cette population industrieuse et les fabricants qui habitent les quartiers inférieurs de la ville, donnent lieu aune circulation des plus actives. Avant la création du chemin funiculaire de Lyon àla Croix-Rousse, les communications étaient fort difficiles entre les bas et les hauts quartiers. Sur le versant de l'ancien jardin des Plantes, les piétons ne pouvaient venir à la Croix-Rousse que par des escaliers, ou par la rue de la Grande-Côte, qui, dans un parcours d'environ 500 mètres, franchit une différence de niveau d'environ 80 mètres, et présente, en certains points, des pentes de plus de Om,20 par mètre .

L'importance de la circulation, qui s'élevait, en moyenne, dans la seule rue de la Grande-Côte, à 30,000 personnes par jour, et le trafic considérable des marchandises et objets de consommation nécessaires aune population d'environ 30,000 âmes, qui tire presque tout de Lyon, donnèrent l'idée d'établir de Lyon à la Croix-Rousse un chemin de 1er ascensionnel.

Le plan à réaliser consistait à établir une voie ferrée à forte pente, aussi latérale que possible à la grande artère jusqu'alors parcourue par le public, c'est-à-dire la rue de la Grande-Côte, qui part du plateau de la Croix- Rousse, pour aboutir à la partie inférieure en face de la rue Terme prolongée, suivant ainsi le chemin le plus direct de la Croix-Rousse à la place des Terreaux. La hauteur à franchir était de 70 mètres, la longueur totale du plan incliné de 489m,20, et la pente, en déduisant les paliers des gares, de 0m,16 par mètre.

Les trains devaient être fréquents : toutes les cinq minutes, environ. Ils devaient pouvoir transporter, en moyenne, 30,000 personnes par jour.

Telles sont les données principales sur lesquelles le projet dut être rédigé. C'était alors un problème absolument nouveau. Il fallait, en effet, transporter des voyageurs sur un plan incliné de 0m, 16 par mètre, sans qu'une pente aussi rapide pût être une cause de danger. Il fallait parer aux

conséquences d'une rupture du câble, accident toujours possible, au moyen de freins d'une puissance sans analogues jusque-là.

Nous allons décrire, d'après MM. Molinos et Pronnier, les dispositions mécaniques du chemin funiculaire de Lyon à la Croix-Rousse.

Ce chemin de fer a été construit pour satisfaire à la fois au service des voyageurs et au transport des marchandises.

Le tarif des places est de 10 centimes en secondes, et de 25 centimes en premières. La durée du voyage n'est que de trois minutes. La vitesse des trains est de 2 mètres par seconde.

Les travaux, commencés en février 1860, furent achevés en février 1862.

Avant d'entrer dans la description de ce chemin de fer à forte rampe, nous devons, pour plus de clarté, décrire le mode d'exploitation que les directeurs ont adopté ; car toutes les dispositions d'exécution sont nécessairement subordonnées au mode d'exploitation.

Nous venons de dire que le chemin de Lyon à la Croix-Rousse est destiné au transport des voyageurs et des marchandises.

L'exécution d'un chemin à quatre voies entraînant à des dépenses trop considérables pour le début de l'entreprise, il fallait assurer ce double service avec deux voies seulement. La fréquence des trains de voyageurs rendait toute combinaison de ce genre fort difficile. Voici celle qui fut adoptée.

Les deux voies du chemin se ramifient en quatre tronçons dans chaque gare. Les deux voies intérieures sont consacrées au service des voyageurs.

A chaque extrémité du câble est attaché un train, composé de trois voitures pouvant contenir 108 voyageurs. La machine met le câble en mouvement de manière que le train descendant fasse en partie équilibre au train montant. On peut ainsi, à chaque voyage, transporter dans chaque sens, 324 personnes.

Les départs ont lieu alternativement sur chacune des deux voies. Le quai du milieu est toujours le quai de départ; c'est là que sont reçus les voyageurs pour monter en voiture, tantôt sur la voie de droite, tantôt sur celle de gauche.

A l'arrivée ils descendent sur les quais extérieurs aux voies, de manière qu'il n'y ait pas de confusion entre le départ et l'arrivée.

La durée du trajet étant de trois minutes, on peut faire partir un train (montant et descendant) toutes les six minutes.

Ainsi, en résumé, une machine à vapeur fixe faisant mouvoir un câble qui remorque un train montant et un descendant, sur les deux voies intérieures, tel est le système très simple qui assure le service des voyageurs.

Le service des marchandises présentait de plus grandes difficultés.